JPH07316566A - 重質油の水素化処理方法 - Google Patents

重質油の水素化処理方法

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JPH07316566A
JPH07316566A JP13672694A JP13672694A JPH07316566A JP H07316566 A JPH07316566 A JP H07316566A JP 13672694 A JP13672694 A JP 13672694A JP 13672694 A JP13672694 A JP 13672694A JP H07316566 A JPH07316566 A JP H07316566A
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JP
Japan
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oil
heavy oil
hydrotreating
heavy
hydrogenation
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JP13672694A
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English (en)
Inventor
Junichi Kubo
純一 久保
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Eneos Corp
Original Assignee
Nippon Oil Corp
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Publication date
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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 重質油の水素化処理の際に生成するコークを
著しく抑制して、水素化処理装置を長期間連続的に安定
に運転できる重質油の水素化処理法の開発。 【構成】 原料重質油および原料重質油に対して0.3
〜15重量%のコールタール、タールサンド、オイルシ
ェールまたはビチューメンから得られる油および石炭液
化油から選ばれる少なくとも一種の油またはこれを部分
核水素化した水素化油からなる混合油を、水素化処理触
媒の存在下で反応温度330〜460℃、反応圧力50
〜250kg/cm2 、LHSV0.1〜4.0hr-1
で水素化処理することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、炭素質生成を抑制した
重質油の水素化処理法に関する。さらに詳細には重質油
を水素化処理する際に、重質油に特定の油を少量配合す
ることにより炭素質物質の生成を抑制することができる
重質油の水素化処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】常圧残油、減圧残油等アルファルテン分
を含む重質油を水素化処理する場合には、炭素質物質
(コーク)が生成し、圧力損失の増大、触媒活性の低
下、装置各部での閉塞、製品性状の悪化等多くの問題を
生じる。重質油の水素化処理において、水素供与性物質
を共存させることがコークの抑制に有効であることが多
くの研究者により報告されている。また、水素化処理油
を反応塔に循環させることも行われている。しかし、こ
れらの方法では多量の水素供与性物質の添加、多量の水
素化処理油の循環を必要とするばかりか、コークの生成
を抑制する効果はまだ不十分であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、重質油の水
素化処理方法においてコークの生成を著しく軽減し、コ
ークの生成に起因する種々の問題点を解消して水素化処
理装置を長期間連続的に安定に運転することができる重
質油の水素化処理方法を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記問題に鑑
み鋭意研究した結果、重質油に特定の油を少量配合する
ことにより炭素質物質の生成を大幅に抑制することがで
き上記課題を解決することができることを見いだして本
発明を成すに至った。すなわち本発明は原料重質油およ
び原料重質油に対して0.3〜15重量%のコールター
ル、タールサンド、オイルシェールまたはビチューメン
から得られる油および石炭液化油から選ばれる少なくと
も一種の油からなる混合油を、水素化処理触媒の存在下
で反応温度330〜460℃、反応圧力50〜250k
g/cm2 、LHSV0.1〜4.0hr-1で水素化処
理することを特徴とする重質油の水素化処理方法を提供
する。
【0005】また、本発明は原料重質油および原料重質
油に対して0.3〜15重量%のコールタール、タール
サンド、オイルシェールまたはビチューメンから得られ
る油および石炭液化油から選ばれる少なくとも一種の油
を部分核水素化した水素化油からなる混合油を、水素化
処理触媒の存在下で反応温度330〜460℃、反応圧
力50〜250kg/cm2 、LHSV0.1〜4.0
hr-1で水素化処理することを特徴とする重質油の水素
化処理方法を提供する。
【0006】以下、本発明を詳述する。本発明において
水素化処理の原料油として用いれらる重質油とは、沸点
350℃以上の留分を50重量%以上含む石油系炭化水
素油であり、例えは原油を常圧蒸留して得られる常圧蒸
留残油、常圧蒸留残油を減圧蒸留して得られる減圧蒸留
残油を例示することができる。
【0007】水素化処理とは、水素化脱硫、水素化脱金
属、水素化脱窒素ならびに水素化分解を指す。水素化処
理は、触媒の存在下、通常330〜460℃、好ましく
は360〜440℃、さらに好ましくは380〜420
℃の温度条件下で通常50〜250kg/cm2 、好ま
しくは70〜200kg/cm2 、さらに好ましくは1
00〜150kg/cm2 の水素加圧下に行われる。L
HSV(液空間速度)は通常0.1〜4.0hr-1、好
ましくは0.2〜1.0hr-1である。
【0008】水素化処理に用いる触媒は公知の触媒を用
いることができる。例えば、アルミナ、シリカ−アルミ
ナ、カチオン置換ゼオライト等の担体に周期律表第V〜
VIII族金属、あるいはこれらの金属の硫化物、酸化物等
を担持した触媒を例示することができる。これらの金属
としては、例えばニッケル、コバルト、モリブデン、バ
ナジウムおよびタングステンから選ばれる一種または二
種以上の金属が用いられる。水素化処理の反応塔形式は
特に制限されず、固定床、移動床、流動床のいずれであ
っても良い。
【0009】本発明においては、原料重質油にコールタ
ール、タールサンド、オイルシェールまたはビチューメ
ンから得られる油や石炭液化油を混合するが、これらの
混合する油は沸点250℃以上、好ましくは250〜6
00℃の成分を50重量%以上含む油が好ましく、また
その芳香族炭素分率が60%以上であることが好まし
い。コールタール、タールサンド、オイルシェールまた
はビチューメンから得られる油や石炭液化油は一種で使
用しても、二種以上を混合して使用してもよい。
【0010】本発明の第1の発明においては、コールタ
ール、タールサンド、オイルシェールまたはビチューメ
ンから得られる油や石炭液化油は熱処理等の処理をしな
いでそのままで原料重質油に混合する。
【0011】これらの混合する油は、水素化処理原料油
である重質油に対し、0.3〜15重量%、好ましくは
0.5〜8重量%の割合で混合する。混合方法は特に制
限されず、原料油と別々に反応塔に導入しても良く、ま
た予め原料油と混合した後導入しても良い。
【0012】本発明の第2の発明においては、上記混合
する油をさらに部分核水素化した後、水素化処理反応塔
に導入する。部分核水素化は下記式(1)で定義される
芳香族炭素分率が5〜50%となるようにするのが好ま
しく、特に10〜40%が好ましい。
【0013】
【0014】部分核水素化方法には特に制限はなく、通
常、水素化機能を有する触媒の存在下に水素加圧下で部
分核水素化する。
【0015】部分核水素化触媒は特に制限されず、石油
留分の水素化処理に通常用いられる公知の触媒を使用す
ることができる。具体的には、周期律表第V〜VIII族か
ら選ばれる一種または二種以上の金属あるいはこれらの
金属の硫化物、酸化物等を無機質担体に担持したものが
使用できる。これらの金属としては、例えば、ニッケ
ル、コバルト、モリブデン、バナジウム、タングステン
等を例示することができる。無機質担体としては、アル
ミナ、シリカ−アルミナ、カチオン置換ゼオライト、け
いそう土等が用いられる。
【0016】また芳香環水素化触媒も好ましく用いられ
る。芳香環水素化触媒としては、例えば、ニッケル、酸
化ニッケル、ニッケル−銅、白金、酸化白金、白金−ロ
ジウム、白金−リチウム、ロジウム、パラジウム、コバ
ルト、ラネ−コバルト、ルテニウム等の金属を活性炭、
アルミナ、シリカ−アルミナ、けいそう土、ゼオライト
等の無機質担体に担持したものを例示することができ
る。
【0017】部分核水素化条件は、石油留分の水素化処
理用触媒を用いる場合は、温度300〜400℃、圧力
30〜150kg/cm2 が好ましく、芳香環水素化触
媒を用いる場合は、温度150〜300℃、圧力30〜
150kg/cm2 が好ましい。反応装置は特に制限さ
れず、固定床、移動床、流動床、攪拌槽式反応装置のい
ずれであっても良い。
【0018】次に、得られる部分核水素化油を水素化処
理反応塔に導入する。部分核水素化油は、水素化処理原
料油である重質油に対し、0.3〜15重量%、好まし
くは0.5〜8重量%の割合で混合する。混合方法は特
に制限されず、原料油と別々に反応塔に導入しても良
く、また予め原料油と混合した後導入しても良い。
【0019】本発明における部分核水素化油は水素供与
性に著しく優れており、少量の添加で炭素質物質の生成
を大幅に抑制することができる。また、本発明における
添加油は水素化処理塔において核水素化された水素供与
性の著しく優れた物質に変換され、同様に炭素質物質の
生成を大幅に抑制することができる。
【0020】
【実施例】以下実施例をもって本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれに制限されるものではない。 (実施例1)内径10mmφ、高さ0.5m、触媒充填
量30cm3 の下向流固定床反応装置により、表1に性
状を示す中東系常圧残油を反応温度413℃、水素圧1
65気圧、液空間速度0.50hr-1、市販の水素化脱
硫触媒(Ni−Moシリカアルミナ担体)の存在下で水
素化処理した。このとき、次のような物質を原料油に対
して3wt%の割合で添加した。すなわち、コールター
ルから得られる脱晶アントラセン油を蒸留によって25
0℃留分を除去した。この添加油の芳香族炭素分率は8
9%であった。水素化処理実験は約260時間継続した
が、実験用開始後240時間での生成物の性状、ドライ
スラッジ量およびトルエン不溶分を表2に示した。
【0021】(実施例2)実施例1と同一原料を同一装
置、同一触媒、同一条件で水素化処理した。このとき、
次のようにして得られた物質を原料油に対し3wt%の
割合で添加した。すなわち、実施例1で添加した物質を
オートクレーブを用い、石油留分の水素化脱硫触媒(C
o−Mo/アルミナ、市販品)の存在下で380℃、水
素圧120気圧で40分間水素化した。水素化後の反応
生成物を、軽質分を除去することなく添加した。この添
加物は 1H−NMR、13C−NMRによる分析の結果、
芳香族炭素分率は31%であった。この水素化処理生成
物の性状、ドライスラッジ量、トルエン不溶分を表2に
併せて示した。
【0022】(実施例3)実施例1と同一原料を同一装
置、同一触媒、同一条件で水素化処理した。このとき、
次のようなタールサンドから得られる油のうち、蒸留に
より沸点300〜550℃のものを回収した(芳香族炭
素分率82%)。この水素化処理生成物の性状、ドライ
スラッジ量、トルエン不溶分を表2に併せて示した。
【0023】(実施例4)実施例1と同一原料を同一装
置、同一触媒、同一条件で水素化処理した。このとき、
次のようにして得られた物質を原料油に対して1.5w
t%の割合で添加した。すなわち、実施例3で添加した
物質をオートクレーブを用い、石油留分の水素化脱硫触
媒(Co−Mo/アルミナ、市販品)の存在下で350
℃、水素圧130気圧で60分間水素化した。水素化後
の反応生成物を蒸留し、軽質分(300℃以下)を除い
た。この添加物は 1H−NMR、13NMRによる分析の
結果、芳香族炭素分率は32%であった。この水素化処
理生成物の性状、ドライスラッジ量、トルエン不溶分を
表2に併せて示した。
【0024】(比較例1)添加物を加えないことを除い
て、実施例1〜4と同一原料を同一装置、同一触媒、同
一条件で水素化処理した。この水素化処理生成物の性
状、ドライスラッジ量、トルエン不溶分を表2に併せて
示した。
【0025】
【表1】
【0026】
【表2】
【0027】(実施例5)実施例1と同一装置、同一触
媒充填量により、表3に性状を示す中東系減圧残油を反
応温度415℃、水素圧170気圧、液空間速度0.3
0hr-1で市販の水素化分解触媒(Ni−Co−Mo/
シリカアルミナ担体)の存在下で分解した。このとき、
ビチューメンから得られた油のうち、蒸留によって得た
250℃〜600℃留分を原料油に対し、2.5wtの
割合で添加した。水素化分解生成物の性状、ドライスラ
ッジ量、トルエン不溶分を表4に示す。
【0028】(比較例2)添加物を加えないことを除い
て、実施例5と同一原料を、同一装置、同一触媒、同一
条件で水素化分解した。この水素化分解生成物の性状、
ドライスラッジ量、トルエン不溶分を表4に併せて示し
た。
【0029】
【表3】
【0030】
【表4】
【0031】表2の比較例1の結果から分かるように、
アラビン・ヘビー常圧残油を苛酷な水素化処理をした場
合、かなりの炭素質物質が生成する。しかし、原料油に
対して1.5wt%の添加物を加えることによって、ド
ライ・スラッジ量ならびにトルエン不溶分が大幅に減少
することがわかる。前以て部分水素化したものを加えた
場合(実施例2および実施例4)の方が添加効果は大き
いが、部分水素化することなく加えた場合(実施例1お
よび実施例3)でもかなりの効果が見られる。また、表
4から、アラビン・ヘビー減圧残油の水素化分解におい
ても、本発明の効果は顕著であることが判る。
【0032】
【発明の効果】本発明の重質油の水素化処理方法により
重質油に特定の油を少量配合することにより、炭素質物
質の生成を大幅に抑制することができる。すなわち、本
発明の方法により、重質油の水素化処理において、コー
クの生成を著しく抑制することが可能となり、従来から
問題となっていたコークに起因する加熱炉での圧力損失
増大、触媒活性下、熱交換器の閉塞、製品の安定性劣化
等の諸問題を解決することができ、水素化処理装置を長
期間連続的に安定に運転することができる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原料重質油および原料重質油に対して
    0.3〜15重量%のコールタール、タールサンド、オ
    イルシェールまたはビチューメンから得られる油および
    石炭液化油から選ばれる少なくとも一種の油からなる混
    合油を、水素化処理触媒の存在下で反応温度330〜4
    60℃、反応圧力50〜250kg/cm2 、LHSV
    0.1〜4.0hr-1で水素化処理することを特徴とす
    る重質油の水素化処理方法。
  2. 【請求項2】 該油が沸点250℃以上の成分を50重
    量%以上含む油である請求項1記載の重質油の水素化処
    理方法。
  3. 【請求項3】 原料重質油および原料重質油に対して
    0.3〜15重量%のコールタール、タールサンド、オ
    イルシェールまたはビチューメンから得られる油および
    石炭液化油から選ばれる少なくとも一種の油を部分核水
    素化した水素化油からなる混合油を、水素化処理触媒の
    存在下で反応温度330〜460℃、反応圧力50〜2
    50kg/cm2 、LHSV0.1〜4.0hr-1で水
    素化処理することを特徴とする重質油の水素化処理方
    法。
  4. 【請求項4】 該油が沸点250℃以上の成分を50重
    量%以上含む油である請求項3記載の重質油の水素化処
    理方法。
JP13672694A 1994-05-27 1994-05-27 重質油の水素化処理方法 Pending JPH07316566A (ja)

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